de.wedoany.com-Bericht: Das Imperial College London-Ausgründungsunternehmen Exactmer hat eine Membran im Pilotmaßstab entwickelt, die Rohölfraktionen ohne Wärme trennen kann – ein Durchbruch, der den Energieverbrauch in Raffinerien deutlich senken könnte.
In einem heute in der Fachzeitschrift Science veröffentlichten Artikel beschreibt ein Team aus Forschern aus Großbritannien, China, Saudi-Arabien und Singapur eine 1 Meter breite Membran, die im Rolle-zu-Rolle-Verfahren hergestellt wurde. Andrew Livingston, CEO und leitender Forscher bei Exactmer, ist überzeugt, dass die Membranfraktionierungstechnologie nun „bereit" für den kommerziellen Einsatz sei.
Die traditionelle thermische Destillation macht etwa 1 % des weltweiten Energieverbrauchs aus. Membrantechnologie gilt seit langem als energieärmere Alternative, mit geschätzten Einsparungen von bis zu 90 %. Doch der Kompromiss zwischen Trennungsgeschwindigkeit und Selektivität war stets ein Hindernis für die Kommerzialisierung. Die Forscher geben an, dieses Hindernis überwunden zu haben: Ihre Membran weist eine etwa zehnmal höhere Permeabilität auf als die derzeit modernsten Membranen, bei gleichbleibend hoher Selektivität.
Dieser Fortschritt beruht auf einer neuartigen Polymerstruktur, deren mikroskopisch kleine Poren bei Kontakt mit Kohlenwasserstoffen stabil bleiben. Durch die Einführung von Vernetzungen während des Herstellungsprozesses verhinderte das Team das Quellphänomen, das normalerweise zu einer Leistungsminderung der Membran führt. Zhiwei Jiang, Leiter der Membranentwicklung bei Exactmer, erklärte: „Dadurch bleiben die winzigen Poren erhalten, die für die molekulare Trennung erforderlich sind, während gleichzeitig ein schneller Durchfluss der Kohlenwasserstoffe ermöglicht wird."
Unabhängige Experten würdigen diese Arbeit. Ryan Lively, Professor für Chemie- und Biomolekulartechnik am Georgia Institute of Technology, bezeichnete sie als „eine herausragende Leistung". Er fügte hinzu, dass die Vernetzungstechnologie zwar bereits in Betracht gezogen worden sei, die Forscher jedoch „den optimalen Punkt für die Membranleistung" gefunden hätten.
Bei Tests mit arabischem Höchstleichtrohöl extrahierte die Membran des Teams nahezu 100 % der schweren Kohlenwasserstoffe mit mehr als 15 Kohlenstoffatomen und entfernte über 90 % der schwefelhaltigen Verbindungen. Die Forscher geben an, dass dies den Bedarf an nachgeschalteter separater Entschwefelung verringern und so den Raffinationsprozess vereinfachen könne. Bei der Verarbeitung von echtem Rohöl behielt die Membran über einen kontinuierlichen Betrieb von 30 Tagen eine stabile Leistung, obwohl die Durchflussrate geringer war als bei synthetischen Mischungen. Darüber hinaus wurde sie in standardmäßige, in der Industrie weit verbreitete Spiralmembranmodule integriert, was ihr Potenzial für die kommerzielle Nutzung demonstriert.
Lively zeigte sich besonders ermutigt über die erfolgreiche Skalierung von Laborproben auf vollwertige Membranmodule. Er sagte: „Die Entwicklung von briefmarkengroßen Tests zu vollwertigen Membranmodulen in so kurzer Zeit zeigt, dass die Zukunft der membranbasierten Raffination vielversprechend ist." Das Team arbeitet derzeit an umweltfreundlicheren Alternativen zu Chloroform, dem Lösungsmittel, das bei der Membranherstellung verwendet wird. Exactmer plant zudem die Entwicklung ähnlicher Technologien für Trennungen in der Pharmaindustrie.
Dieser Artikel wurde von Wedoany übersetzt und bearbeitet. Bei jeglicher Zitierung oder Nutzung durch künstliche Intelligenz (KI) ist die Quellenangabe „Wedoany“ zwingend vorgeschrieben. Sollten Urheberrechtsverletzungen oder andere Probleme vorliegen, bitten wir Sie, uns unverzüglich zu benachrichtigen. Wir werden den entsprechenden Inhalt umgehend anpassen oder löschen.
E-Mail: news@wedoany.com
